martes, 19 de enero de 2010

Corrientes armónicas de secuencia cero


No es secreto, a esta altura, que cada día se utilizan en forma masiva las famosas ampolletas de alta eficiencia o lamparas de bajo consumo, y junto
con eso, todo tipo de aparatos y equipos electrónicos que nos facilitan la vida. Pero detrás de esto existe un gran riesgo que no se ha considerando, y lo que es peor aún, fue advertido por la autoridad competente hace mucho tiempo.

Este
peligro consiste en que este tipo de tecnología (conocida como “cargas eléctricas no lineales”) se caracteriza por ensuciar” las redes eléctricas de baja tensión, lo que trae como consecuencia un altísimo riesgo de fallas y accidentes eléctricos que, en mas de alguna oportunidad, a sido el origen de fallas graves o siniestros que han terminado en tragedia.

Las cargas no lineales son la principal fuente de contaminación armónica de las redes, y en particular, las cargas no lineales de baja tensión utilizadas por TODOS, tienen un grado de distorsión muy alto, lo que genera los siguientes problemas y riesgos en una instalación domiciliaria o comercial:

  • Riesgo de resonancia: la resonancia es un evento electromagnético que deriva en un cortocircuito o sobrevoltaje que no es captado por las protecciones convencionales y que destruye el sistema y los equipos conectados a él.
  • Sobrecalentamiento de cables: la circulación de corrientes de alta frecuencia (armónicas) aumenta considerablemente la temperatura de operación de los cables. Recordemos que los circuitos están diseñados para corrientes que oscilan a 50 hz, pero las armónicas son múltiplos enteros de esa frecuencia (150 hz, 250 hz, etc.).
  • Corrientes de neutro: las armónicas de secuencia cero (su nombre se debe a que se propagan por el neutro de la instalación) generan altas corrientes de retorno, lo que pone en peligro la operación del sistema y la integridad física de las personas. Pensemos que la presencia de corriente en el neutro fue el motivo que gatillo el uso de protecciones diferenciales en los circuitos.
  • Sobreconsumo: Evidentemente que la circulación de corrientes adicionales a la corriente fundamental implica un mayor consumo del sistema, lo que trae como consecuencia mayores pérdidas. Evitar la presencia y propagación de corrientes armónicas ayudará a disminuir el consumo de energía.
Es preciso aclarar que no debemos alarmarnos por esta característica de los dispositivos electrónicos o luminarias, pues es normal que operen así. La verdadera alarma debe estar en que nuestros circuitos eléctricos deben estar protegidos contra estos fenómenos, presentes en el uso domiciliario y comercial (entiéndase comercio, hoteles, letreros luminosos, etc.)

Hace años que existen en el mercado las Protecciones Residuales de armónicas de secuencia cero. Este tipo de armónicas se propagan por el cable de neutro de los circuitos y son las más dañinas en los sistemas de baja tensión. Lamentablemente no se exige y tampoco se recomienda instalar estos dispositivos en los tableros de alumbrado, siendo que por esta omisión se podrían evitar fallas comunes en dichos circuitos, incluso mejorar la vida útil de las mismas ampolletas.

La práctica de incorporar protecciones (existe una amplia gama de alternativas muy económicas en el mercado) que eviten la propagación de armónicos de secuencia cero, ayudará bastante a disminuir las fallas y los siniestros eléctricos que se han vuelto comunes y seguirán en aumento si no hacemos algo al respecto.

A continuación se muestra una simple aplicación del uso de un dispositivo de protección para corrientes armónicas residuales en un circuito de Alumbrado y de computación:

Para evitar la propagación de las armónicas (flechas rojas), existen dispositivos muy simple de instalar y de muy bajo costo, esta es una muy buena alternativa de protección residual de armónicas de secuencia cero. Consiste en instalar dicha protección en paralelo al circuito de alumbrado, tal como lo indica el diagrama unilineal siguiente:

Esta protección debe ser de una potencia igual al 50% de la potencia del circuito de alumbrado. De esta forma, las armónicas de secuencia cero quedan atrapadas entre el dispositivo y las cargas, lo que evita la propagación de las corrientes por el neutro, y las ya conocidas consecuencias.


Se agradece a la empresa chilena Atar Energy Management por el envio de la información. Dicha empresa se dedica a Integración Eléctrica de Equipos en BT-MT-AT, Equipos y Estudios en Calidad de Energía Eléctrica, Materiales y Productos Eléctricos & Automatización y Servicios Eléctricos Generales.


LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...